本实用新型涉及一种城市地下管廊的减振处理，具体是一种使用秸秆纤维改良的气泡混合轻质土施工的城市浅埋地下管廊上部车辆荷载减振结构。
背景技术：
近年来随着我国城市地下空间建设的飞速发展，城市地下管廊的建设不断增多。由于主城区空间资源有限，为减少地下结构施工对周边环境的影响，城市地下管廊主要建设在城市道路之下，且建设深度一般集中在0～15m的范围内，属于浅埋地下结构。地下管廊上部城市道路车辆运行，会导致路面以下土体的振动，土体的振动可能会引起地下管廊周边土体的振密效应和不均匀沉降，导致管廊支护结构内力的增加；如管廊周边土体为饱和软土时，车辆运行引起的振动还可能会导致地基土的液化或软化，造成其承载力的降低，导致地下管廊结构内力的急剧增加甚至开裂，影响地下管廊的正常使用。由于我国城市地下管廊建设起步较晚，目前还没有形成适用于地下管廊的减振技术。
气泡混合轻质土是由泡沫、水泥、水以及添加材料按照一定配合比例混合制成的微孔类材料，具有质量轻、抗压强度高、整体性好、凝结自立性、保温隔热以及优越的环保特性等优点，在公路建设中由着非常广泛的应用，可被应用于解决桥头跳车、新旧路基沉降差异、软土路基沉降控制和陡坡路堤稳定性等施工中，能大大缩短施工工期、提高工程质量，大幅度降低工程运营后的维护管理费。但是目前并没有将气泡混合轻质土应用到城市地下管廊的减振设计中。
目前道路建设和建筑工程上所用的气泡混合轻质土大多是由水泥、粉煤灰、水和泡沫按照一定比例混合而成。由于气泡的存在，使得轻质土密度较小，但是强度较低，容易出现干裂破坏。由于其城市地下管廊埋设较浅，对其上部土层结构的抗压强度和抗裂性要求更高，现有的气泡轻质土并不能达到要求。
秸秆纤维是通过废弃农作物秸秆提取秸秆纤维材料，是一种新兴资源，其性能上类似于纺织纤维，又不同于纺织纤维，其粗纤维含量较高，比重小于粘胶纤维，容重下，自生含有大量的孔隙，吸湿回潮率大于棉纤维，断裂强力较大。我国秸秆作物产量大，但是利用率低，绝大多数秸秆就地焚烧，造成资源浪费，污染环境。通过废弃农作物秸秆提取秸秆纤维材料，将其作为添加剂与泡沫混合对轻质土进行改良，可以有效避免秸秆焚烧造成的生态环境污染，变废为宝，产生经济效益，而且还能大大增加轻质土的抗压和抗裂性，但是目前并没有任何公开文件提到可以将秸秆纤维应用到气泡混合轻质土中。
技术实现要素：
本实用新型的目的是根据现有技术的不足提供一种使用秸秆纤维改良的气泡混合轻质土施工的城市浅埋地下管廊上部车辆荷载减振结构。该减振结构可以有效的降低车辆振动荷载对地下管廊结构的影响，延长地下管廊的使用寿命，降低地下管廊的结构围护费用。
本实用新型提供的技术方案为：所述城市浅埋地下管廊上部车辆荷载减振结构，包括明挖施工的地下管廊和回填在地下管廊周围的素填土层，其特征在于：在地下管廊的上方依次铺设有下层土工布、气泡混合轻质土层、上层土工布、回填土层和路面结构层，所述气泡混合轻质土层是采用秸秆纤维气泡混合轻质土堆填而成，其厚度为0.5～5m。
本实用新型较优的技术方案：所述管廊上部车辆荷载减振结构层的整体厚度为1.5～15m，应根据管廊埋深具体确定，没有厚度范围。
本实用新型较优的技术方案：在地下管廊顶面与下层土工布之间回填有0.5m厚的素填土层。
本实用新型提供的一种用秸秆纤维气泡混合轻质土施工的地下管上部减振结构的施工方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)采用现有明挖施工的施工方式施工地下管廊，在地下管廊的内衬结构施工完成后，回填素填土至地下管廊顶部，并高于地下管廊顶面0.5m，然后对素填土进行夯实、整平；
(2)铺设下层土工布：在步骤(1)中夯实、整平的素填土上表面铺设有防渗土工布；
(3)准备制备秸秆纤维气泡混合轻质土的原料土、水泥、粉煤灰、秸秆纤维和水，原料土采用工程废弃土或施工场地的原土，经过解泥、筛分处理成粒径不大于5mm，在原料土中添加原料土干土质量20％～30％的水泥，再添加水泥质量30％～40％粉煤灰和水泥质量1.0％～6.0％的秸秆纤维，最后加入水进行混合搅拌形成混合原料，水的添加量为每平方米气泡混合轻质土加入150～350kg；将发泡剂与水按照1:40～60的比例混合后吸入发泡机内发泡制成泡沫；其中原料土为直径不大于5mm的施工场地原土或工程废弃土，所述水泥为普通硅酸盐水泥；所述的发泡剂选用环保型、稳定性好、发泡倍率为800～1200，标准泡沫泌水率不大于20％的植物性发泡剂。
(4)将步骤(2)中混合原料和泡沫按照体积比1～4:1的比例加入搅拌机中，在搅拌机中搅拌至充分混合后均匀泵出，直接分层浇筑在下层土工布上，形成厚度为0.5～1.5m的气泡混合轻质土层，在浇筑过程中，每层气泡混合轻质土达到设计强度值后再进行下次浇筑施工，至使达到设定厚度，然后再气泡混合轻质土层上表面覆盖上层土工布，并保湿养护10d-15d；
(5)素填土回填：素填土回填采用分层施工，每层回填土需进行夯实，整平后，进行下一层填土回填至使达到填土层的设计厚度；
(6)道路路面结构施工，待回填土分层施工结束后，进行整平，然后按照正常道路路面施工方法施工道路路面结构。
所述秸秆纤维气泡混合轻质土中的秸秆纤维是将秸秆去除叶、节、穗等部位后切为2-3cm长，在200～215℃、4～6MPa的条件下用热水浸泡12～24h；然后烘干，烘干之后在90～100℃的条件下采用浓度为2％～8％的稀硫酸浸泡12～24h，然后将处理后的秸秆再次水洗、过滤、烘干即可制成；其中所述秸秆为水稻秸秆、麦秸秆、玉米秸秆中的一种或多种混合。
本实用新型所述的秸秆纤维气泡混合轻质土浇筑，需分层浇筑，待上一次浇筑的轻质土达到一定强度后再进行下次浇筑施工，等全部浇筑完成后，表面用土工布覆盖，浇水养护。
本实用新型所述秸秆纤维气泡混合轻质土浇筑施工，需每隔一段时间定期采样检测轻质土的强度、湿容重以及流动度，并通过调整原料的配合比及发泡剂的浓度来调整。
本实用新型将秸秆纤维混合轻质土用于城市浅埋地下管廊上部车辆荷载减振中，采用该混合轻质土堆填形成减振层，其具有密度低、减振效果好的特点；与不采用该减振结构的地下管廊相比，可以有效的降低车辆振动荷载对地下管廊结构的影响，延长地下管廊的使用寿命，降低地下管廊的结构围护费用。
附图说明
图1本实用新型的横断面图示意图。
图中：1—下层土工布，2—气泡混合轻质土层，3—上层土工布，4—回填土层，5—地下管廊，6—路面结构层，7—素填土层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。如图1所示的一种使用秸秆纤维气泡混合轻质土施工的地下管上部减振结构，包括明挖施工的地下管廊5和回填在地下管廊周围的素填土层7，其特征在于：在地下管廊5的上方依次铺设有下层土工布1、气泡混合轻质土层2、上层土工布3、回填土层4和路面结构层6，在地下管廊5顶面与下层土工布1之间回填有0.5m厚的素填土层7。所述气泡混合轻质土层是采用秸秆纤维气泡混合轻质土堆填而成，其厚度为0.5～5m。所述管廊上部车辆荷载减振结构层的整体厚度为1.5～15m，具体厚度根据管廊埋深具体确定，没有厚度范围。
实施例一：使用上述配制的秸秆纤维气泡混合轻质土对某区域的浅埋地下管廊施工上部车辆荷载减振结构，该区域采用明挖施工的地下管廊，其减振结构的具体施工步骤为：
(1)在该地下管廊的内衬结构施工完成后，回填素填土至地下管廊顶部，并高于地下管廊顶部0.5m，然后对素填土进行夯实、整平；
(2)铺设土工布：在步骤(1)中地下管廊顶部素填土层上表面铺设下层防渗土工布，防止气泡混合轻质土固化期间水分的外流损失；
(3)采用工程废弃土或施工场地的原土，经过解泥、筛分处理成粒径不大于5mm，然后再原料土中添加原料土干土质量25％的普通硅酸盐水泥，再添加水泥质量35％粉煤灰和水泥质量1.5％的秸秆纤维，按照每平方米气泡混合轻质土加入300kg水的添加量，加水进行搅拌形成混合原料；将植物性水泥发泡剂与水按照1:50的比例混合后吸入发泡机内发泡制成泡沫；所述植物性水泥发泡剂为直接市面购买的产品，是选用进口优质天然植物高分子材料为原料，经一系列复杂的化学反应生成，产品呈浅黄色的纯净透明油状液体，该发泡剂对硬水不敏感，无毒、无味、无沉淀物，PH值接近中性，对环境不产生污染；不易变质易于储存，具有优异的起泡能性，发泡倍数高，泡沫丰富，泡沫的稳定性好；
(4)将步骤(2)中混合原料和泡沫按照体积比1～4:1的比例加入搅拌机中，在搅拌机中搅拌至充分混合后均匀泵出，直接分层浇筑在下层土工布上，形成厚度为0.5～1.5m的气泡混合轻质土层，在浇筑过程中，每层气泡混合轻质土达到设计强度值(其设计强度值在0.3～6MPa的范围)后再进行下次浇筑施工，至使达到设定厚度，然后再气泡混合轻质土层上表面覆盖上层土工布，并保湿养护10d-15d；
(5)素填土回填：素填土回填采用分层施工，每层回填土需进行夯实，整平后，进行下一层填土回填至使达到道路设计标高；
(6)道路路面结构施工，待回填土分层施工结束后，进行整平，然后按照正常道路路面施工方法施工道路路面结构。
实施例中的增加有车辆荷载减振结构的地下管廊与不采用该减振结构的地下管廊相比，可以有效的降低车辆振动荷载对地下管廊结构的影响，延长地下管廊的使用寿命，降低地下管廊的结构围护费用。